2.4基尔霍夫定律(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（华东师大版）

直流电路 主题2 1. 了解简单实物电路并熟知电路的组成及各种状态。 2. 熟悉电路中电流、电压、电位、电功、电功率等常用物理量的概念。 3. 熟悉电阻及相关概念，掌握电阻与欧姆定律的关系。 4. 掌握基尔霍夫电流定律及基尔霍夫电压定律。 知识目标 1. 能够动手连接简单电路且能分析电路的各种状态。 2. 能够对简单直流电路中的常用物理量进行简单的分析与计算。 3. 能够应用基尔霍夫电流定律分析电路。 4. 能够应用基尔霍夫电压定律分析电路。 技能目标 电路 探寻1 电路的常用物理量 探寻2 电阻的连接 探寻3 基尔霍夫定律 探寻4 测量与识读电阻值 实训1 测量直流电路的电流与电压 实训2 测量直流电路的电流与电压 目录 基尔霍夫定律 探寻4 为了解决电路电网或电路电器设计等复杂电路中电压、电流与电阻之间的关系，德国物理学家古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫提出了稳恒电路网络中电流、电压、电阻关系的两条定律，即著名的基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），为复杂电路的分析与设计提供了便捷的思路与基础。 ▲ 复杂直流电路 ▲ 古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫 学习引入 电路网络中常用的电路名词 一 图示 电路名词 详情 支路 电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路，图中ed、ab、fc 均为支路 节点 电路中三条及以上支路的联接点，图中电路的节点为a、b两点，e、f 两点与a点共在一条等电位线上，故统一为一节点a；c、d两点与b点共在一条等电位线上，故统一为一节点b 回路 电路中任一闭合的路径， 电路中的cdefc、afcba、eabde路径均为回路 网孔 不含有分支的闭合回路，电路中的afcba、eabde回路均为网孔 知识链接 基尔霍夫电流定律（KCL）及其应用 二 基尔霍夫电流定律（KCL）又称为基尔霍夫第一定律，也可称为节点电流定律。它指在任何瞬间，电路中流入某一节点中的电流之和，等于流出该节点的电流之和，即ΣI入 = ΣI出。 在a节点上： 知识链接 基尔霍夫电流定律不仅适用于节点，也适用于一个封闭面或者一个闭合的电路，可以将其定义为一个广义的节点。 把整个封闭面假设为一个广义节点s， 则I1 + I2 = I3。 把闭合电路假设为一个广义节点s’ ， 则I1 = I3 + I2 知识链接 基尔霍夫电压定律（KVL）及其应用 三 基尔霍夫电压定律（KVL）又称为基尔霍夫第二定律，也可称为回路电压定律。它指在任何一个闭合回路中，各段电阻上的电压的代数和等于各电源电动势的代数和，即： 标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向（既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行）。 列出ΣIR，当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时，选取“+”号；反之，选取“-”号。 列出ΣE，当回路的绕向从电源的负极到正极，选取“ + ”号；反之，选取“-”号。 由上述可得： 知识链接 基尔霍夫定律的应用——支路电流法 四 以各支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，联立方程组解出各支路电流，这种解决电路问题的方法称为支路电流法。 已知E1、E2、R1、R2、R3，试求：各支路电流I1、I2、I3。 联立方程组，求出各支路电流I1、I2、I3。若求解得到的电流值为正值，则说明图中选取的电流参考方向与实际方向一致。若求解得到的电流值为负值，则说明图中选取的电流参考方向与实际方向相反。 知识链接 实训1 测量与识读电阻值 1. 用色环法读取电阻的阻值。 2. 描述指针式万用表的表盘及刻度的含义。 3. 用万用表电阻挡测量电阻并读取电阻值。 实训内容 指针式万用表、不同色环的四环电阻与五环电阻各5只、一字螺丝刀等。 实训准备 实训操作 一、色环法读取电阻的阻值 根据表中各颜色的排列顺序判别四环电阻阻值及误差。 步骤 1 ▲ 四环电阻的读数 根据表中各颜色的排列顺序判别五环电阻阻值及误差。 步骤 2 ▲ 五环电阻的读数 色和 色只能是倍率和误差。 步骤 3 大部分五色环电阻的误差色是棕色，其允许误差为 。 步骤 4 将准备好的四环电阻、五环电阻有序排放在实验台上。根据色环法读取阻值，并将它们的标称阻值填入到表中。 步骤 5 ▲ 色环电阻现场识读 二、万用表测量电阻 用指针式万用表测量电阻的步骤。 步骤 1 ① 。 ② 。 ③ 。 ④ 。 ⑤ 。 ⑥ 。 根据指针式万用表测电阻的步骤，读取如图所示的电阻阻值：R